Анализ прошлых и прогноз возможных изменений циркуляции Арктических морей России в условиях глобального потепления
Номер гранта: | 17-05-00382 |
Область научного знания: | науки о земле |
Тип конкурса: | (а)(а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований |
Год выполнения: | 2017г. |
Руководитель: | Г.А. Платов |
Статус заявки: | поддержана |
Аннотация к заявке:
Катастрофическое сокращение арктического морского льда, увеличение числа непредсказуемых погодных явлений, деградация многолетней мерзлоты – наиболее яркие проявления современных климатических изменений. На основе развиваемых в ИВМиМГ СО РАН физико-математических численных моделей, включенных в модель климатической системы Земли, проанализированы тенденции изменения климата в Арктическом регионе и их влияние на состояние вод и арктического морского льда Северного Ледовитого океана.
В ходе реализации проекта:
- был проведен анализ географического расположения температурных аномалий и структуры преобладающих ветров северного полушария выше 20 с.ш. и выделены основные тенденции их развития в последние несколько десятилетий, среди них выбраны те, что в наибольшей степени способствуют уменьшению количества льда в Арктике. Ряд результатов численных расчетов показывает, каким образом эти тенденции наиболее вероятно будут развиваться в последующие годы и десятилетия. (Рис. 1)
- вопреки ожиданиям оказалось, что океан в значительной степени способствует развитию этих тенденций на временных интервалах 10-20 лет, а его консервативные свойства сказываются лишь в более отдаленной перспективе. В ходе численных экспериментов с климатической моделью промежуточной сложности изучались аспекты проблемы взаимодействия процессов атмосферной динамики и в средних широтах в условиях потепления в Арктике. Задача осложняется тем, что имеющийся период наблюдений за этим явлением относительно короток. Сокращение морского льда и снежного покрова приводит к изменению частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений.
- выявлены основные тенденции изменения термической структуры и системы течений Северного Ледовитого океана, сформированные в условиях климатических изменений, показано, что так называемая «атлантификация» Баренцева и Карского морей, т.е. уподобление их северным морям Атлантического океана, скорее всего, будет продолжаться и в XXI веке.
- проведен ряд расчетов с использованием численных моделей окраинных морей Арктики с высоким пространственным разрешением, благодаря которым получена более детальная картина происходящих в этих морях процессов, связанных с усилением вихревой активности с масштабами нескольких километров, с формированием термических аномалий в придонных слоях (Рис. 2), с притоком теплых и распресненных вод Тихого океана через Берингов пролив, с формированием аномальных запасов распресненных вод в районе круговорота моря Бофорта (Рис. 3).
- установлены закономерности распространения и эволюции подводной мерзлоты на шельфе арктических морей, получены оценки мощности мерзлого слоя в донных отложениях и скорости его деградации. Как оказалось, при всей важности изучения термического режима подводных многолетнемерзлых грунтов, с его помощью нельзя определить, чем обусловлены наблюдаемые на некоторых участках арктического шельфа аномально высокие концентрации метана в воде. Проведённый анализ не подтверждает, что деградация подводной мерзлоты на шельфе морей Арктики и рост интенсивности этой деградации обусловлены современными изменениями климата. (Рис. 4)